Гэрлийн мөн чанарын талаархи үзэл бодлыг бий болгох

1.2 Гэрлийн долгионы онол

Үүний зэрэгцээ Ньютон Голландын эрдэмтэн Х.Гюйгенсийн (1690) илэрхийлсэн гэрлийн долгионы онолд анхаарлаа хандуулсан. Гюйгенс орон зайг тодорхой бодис - эфирээр дүүргэдэг гэж санал болгож, эфир дээр үндэслэн гэрлийн долгионы онолыг бүтээжээ. Тэрээр олон янзын оптик үзэгдлүүдийг төгс тайлбарлаж, хожим нээсэн заримыг нь урьдчилан таамаглаж байсан - нэг үгээр тэр сайн таамаглал болж хувирав. Нэг үл хамаарах зүйл нь: эфир нь ийм зөрчилтэй шинж чанартай байх ёстой байсан тул оюун ухаан нь итгэхээс татгалздаг. Нэг талаас, бүрэн биет бус байдал (гаригуудын хөдөлгөөнд саад учруулахгүйн тулд), нөгөө талаас уян хатан чанар нь хамгийн сайн гангийн уян хатан чанараас хэдэн мянга дахин их байдаг (эсвэл гэрэл шаардлагатай хурдаар тархахгүй). Кунафин M. S. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал: Сурах бичиг. Хэвлэлийн газар - Уфа, 2003. - 149-р тал

Гюйгенс уян харимхай эфирийн санааг ашиглан долгион биш харин тодорхой импульсийн тархалтыг авч үзсэн. Гэсэн хэдий ч тэрээр долгионы зарчмыг бий болгосон бөгөөд энэ нь одоо түүний нэрийг авч, орчин үеийн сурах бичигт багтсан болно. Мэдэгдэж байгаагаар энэ шинж чанарын талаархи ойлголт хангалтгүй байсан нь Гюйгенст давхар хугарлын талаархи өөрийн туршилтыг тайлбарлахыг зөвшөөрөөгүй бөгөөд гэрлийн цацрагийг хоёр талстаар дараалан дамжуулдаг байв. Гюйгенс эхний талстаас гарч буй ердийн ба ер бусын туяа нь талстуудын харьцангуй чиг баримжаагаас хамааран хоёр дахь талст дээр хэрхэн өөр өөр ажиллаж байгааг ажиглав. Зарим тохиолдолд туяа тус бүр дахин хоёр туяанд хуваагддаг. Бусад тохиолдолд цацрагийн шинэ "хуваалт" гараагүй; Энэ тохиолдолд эхний талстаас гарч буй энгийн туяа нь хоёр дахь талст дахь энгийн туяа хэвээр үлдсэн, эсвэл (талстуудын өөр өөр чиглэлтэй) ер бусын туяа шиг ажилладаг. Анхны болороос гарсан ер бусын туяа ч мөн адил үйлдэл хийсэн. Гюйгенс гэрлийн долгион хөндлөн байдаг гэдгийг мэдээгүй (тэр ч байтугай таамаглаж ч зүрхлээгүй) учир олж авсан үр дүнг тайлбарлаж чадаагүй юм. Түүний туршилтууд гэрлийн туйлшралыг илрүүлэхэд хангалттай байсан. Хангалттай, гэхдээ гэрлийн мөн чанарыг илүү гүнзгий ойлгоход хамаарна. Ийм ойлголт байгаагүй тул туйлшралын нээлт хийгдээгүй (туйлшралыг зуу гаруй жилийн дараа л нээсэн). Тарасов Л.В. Квант оптикийн танилцуулга. - М.: Дээд сургууль, 1987. - х. 10

19-р зууны эхэн үеийн оптик асуудлуудыг сонирхож байна. цахилгаан эрчим хүч, хими, уурын инженерийн сургаалыг хөгжүүлснээр тодорхойлогдсон. Дулаан, гэрэл, цахилгаан хоёрын мөн чанарт нийтлэг зүйл байх магадлал маш өндөр байсан. Фотохимийн урвал, дулаан, гэрэл ялгарах химийн урвал, цахилгаан эрчим хүчний дулааны болон химийн нөлөөллийг нээж, судлах нь гэрлийн судалгаа нь шинжлэх ухаан, практикийн чухал асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигтай байх болно гэж бодсон.

18-р зуунд Эрдэмтдийн дийлэнх нь гэрлийн корпускуляр онолыг баримталдаг байсан бөгөөд энэ нь олон, гэхдээ бүгдийг нь биш, оптик үзэгдлийг сайн тайлбарласан. 19-р зууны эхэн үед. Корпускулын онолоор хангалтгүй тайлбарласан гэрлийн интерференц, дифракц, туйлшралын асуудлууд физикчдийн үзэл бодолд орж ирэв. Энэ нь долгионы оптик дахь мартагдсан мэт санаануудыг сэргээхэд хүргэдэг. Оптикт шинжлэх ухааны жинхэнэ хувьсгал болж, гэрлийн долгионы онол корпускулын онолын ялалтаар төгсөж байна.

1799 онд гэрлийн долгионы онолыг хамгаалахын тулд хамгийн түрүүнд дуугарсан хүн бол математик, физик, механик, ургамал судлал гэх мэт чиглэлээр судалгаа хийж, өргөн мэдлэгтэй, олон талын боловсролтой Английн эмч Т. уран зохиол, түүхийн мэдлэг, Египетийн иероглифийг тайлахад их зүйл хийсэн. Юнг гэрлийн корпускуляр онолыг шүүмжилж, түүний өнцгөөс тайлбарлах боломжгүй үзэгдлүүдийг, ялангуяа сул ба хүчтэй эх үүсвэрээс ялгарах гэрлийн корпускулуудын ижил хурдтай, мөн нэг орчноос нөгөөд шилжихэд нэг гэрлийн онолыг онцлон тэмдэглэв. цацрагийн нэг хэсэг нь байнга тусдаг, нөгөө нь байнга хугардаг. Юнг гэрлийг эфирийн бөөмсийн хэлбэлзэх хөдөлгөөн гэж үзэхийг санал болгов: “...Гэрэлтэгч эфир, маш ховор, уян харимхай бодис нь орчлон ертөнцийг дүүргэдэг... Бие гэрэлтэж эхлэх бүрд энэ эфирт хэлбэлзлийн хөдөлгөөнүүд өдөөгддөг.” Тэрээр гэрлийн долгионы шинж чанарыг юуны түрүүнд гэрлийн интерференцийн үзэгдлээр нотолсон.

Гэрлийн интерференцийн үзэгдлийг харуулсан туршилт дараах байдалтай байна. Хоёр жижиг нүхийг бие биенээсээ хол зайд дэлгэцэнд цоолж, цонхны нүхээр дамжин өнгөрөх нарны гэрлээр гэрэлтүүлдэг. Энэ дэлгэцийн ард хоёр дахь дэлгэц байрлуулсан бөгөөд түүн дээр эхний дэлгэцийн ард үүссэн хоёр гэрлийн конус унадаг. Эдгээр боргоцой давхцаж байгаа газруудад хоёр дахь дэлгэц дээр цайвар, бараан судлууд харагдана. Гэрэл нэмэхээс эхлээд харанхуй үүснэ! Янг гэрлийн долгионы орой бие биенээ шингээдэг газар харанхуй тууз үүсдэг гэж зөв санал болгосон. Хэрэв та нэг нүхийг хаавал судлууд алга болж, дэлгэц дээр зөвхөн дифракцийн цагиргууд харагдана. Янг цагираг хоорондын зайг хэмжсэнээр улаан, нил ягаан болон бусад хэд хэдэн өнгөний долгионы уртыг тодорхойлжээ. Тэрээр мөн гэрлийн дифракцийн зарим тохиолдлыг авч үзсэн. Тэрээр дифракцийн ирмэгийн харагдах байдлыг хоёр долгионы хөндлөнгийн оролцоогоор тайлбарлав: нэг нь шууд дамжуулдаг, нөгөө нь саадны ирмэгээс туссан. Нэмж дурдахад тэрээр гэрлийн долгион нь уртааш биш, хөндлөн байх тохиолдолд л гэрлийн туйлшралын үзэгдэл боломжтой гэсэн чухал таамаг дэвшүүлэв.

Янгийн бүтээлүүд гэрлийн долгионы онолыг дэмжсэн нотлох баримтуудыг өгсөн ч энэ нь оптикт ноёрхсон корпускулын онолыг орхиход хүргэсэнгүй.

1815 онд Францын эрдэмтэн О.Френель корпускулын онолын эсрэг байр сууриа илэрхийлжээ. Парисын Эколь политехникийн сургуулийг төгсөөд мужуудад зам тавих, засварлах инженерээр ажиллаж, чөлөөт цагаараа эрдэм шинжилгээний ажил хийдэг байжээ. Тэрээр оптикийн асуудлыг сонирхож, бие даан корпускуляр биш, харин гэрлийн долгионы онол хүчинтэй гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. 1818 онд Френель олж авсан үр дүнг нэгтгэж, Францын Шинжлэх Ухааны Академиас зарласан уралдаанд ирүүлсэн гэрлийн дифракцийн тухай өгүүлэлд танилцуулав.

Фреснелийн бүтээлийг Ж.Б. Био, D.F. Араго, P.S. Лаплас, Ж.Л. Гей-Луссак болон С.Д. Пуассон - корпускуляр онолыг дэмжигчид. Гэвч Фреснелийн ажлын үр дүн туршилттай маш их нийцэж байсан тул үүнийг зүгээр л үгүйсгэх боломжгүй байв. Пуассон Фреснелийн онолоос нийтлэг ойлголттой зөрчилдөж буй үр дүнд хүрч болохыг анзаарсан: дугуй дэлгэцээс сүүдрийн голд тод толбо ажиглагдах ёстой юм шиг. Энэхүү "зөрчилдөөн" нь туршлагаар батлагдсан: эсэргүүцэл нь эсрэгээрээ болж хувирав. Комисс эцэст нь Френнелийн долгионы онолын үр дүнгийн үнэн зөвийг хүлээн зөвшөөрч, түүнд шагнал гардуулав. Гэсэн хэдий ч Фреснелийн онол нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй байсан бөгөөд ихэнх физикчид хуучин үзэл бодлыг баримталсаар байв. гэрлийн долгион корпускуляр планк

Гэрлийн корпускуляр ба долгионы онолуудын хоорондох тэмцлийн эцсийн хөвч нь усан дахь гэрлийн хурдыг хэмжих үр дүн байв. Корпускулярын онолын дагуу оптик нягтралтай орчинд гэрлийн хурд нь оптик нягтрал багатай орчинтой харьцуулахад илүү байх ёстой ба долгионы онолын дагуу эсрэгээр. 1850 онд Францын физикчид Ж.Б.Л. Фуко ба A.I.L. Физо эргэдэг толь ашиглан гэрлийн хурдыг хэмжиж, усан дахь гэрлийн хурд нь агаараас бага болохыг харуулсан бөгөөд ингэснээр гэрлийн долгионы онолыг баталжээ. 19-р зууны дунд үе гэхэд. Гэрлийн корпускуляр онолыг баримтлагч цөөхөн хэдийнэ үлдсэн. Найдыш В.М. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал: Сурах бичиг. -- Эд. 2, шинэчилсэн болон нэмэлт - М .: Альфа-М; INFRA-M, 2004. - p.228

Долгионт цахилгаан станцын төрөл ба тооцоо

Дээр дурдсанчлан, альтернатив эрчим хүчний эх үүсвэрийн гол санаа бол байгалиас заяасан гаригийн нөөцийг ашиглах явдал юм. Тэдний үйл ажиллагаа байгаль орчинд тийм ч их нөлөө үзүүлэхгүй...

Графен ба түүний шинж чанарууд

Энэ догол мөрөнд онолын үндсэн заалтуудыг товч тайлбарласан бөгөөд тэдгээрийн зарим нь туршилтаар баталгаажсан, зарим нь баталгаажуулалтыг хүлээж байна...

Долгионы оптикийг үзүүлэх туршилт

Жеймс Максвелл

Цахилгаан соронзонтой хийсэн туршилтаа үргэлжлүүлснээр Максвелл цахилгаан болон соронзон хүчний аливаа өөрчлөлт нь сансар огторгуйд тархдаг долгионыг илгээдэг гэсэн онолд ойртжээ. "Физик шугамын тухай" цуврал нийтлэлийн дараа Максвелл аль хэдийн...

Квант механик системийн төлөв байдлын тухай ойлголт. Суперпозиция зарчим

Чөлөөт бөөмс нь монохромат долгионтой тохирч байна гэсэн де Бройлийн таамаглал, мөн материйн бөөмс дэх долгионы шинж чанар байгаа эсэх, утга учрыг харуулсан олон тооны туршилтын баримтууд дээр үндэслэн...

Квант механикийн зарчмууд. Долгионы функц ба түүний утга

Квант механик дахь бөөмийн хөдөлгөөнийг тайлбарлах онцлог. Де Бройлийн таамаглалаар хөдөлж буй бөөмс долгионы шинж чанартай байдаг бөгөөд эдгээр шинж чанаруудыг үл тоомсорлож болохгүй...

Дэлхийн эргэлтийн мөн чанар ба дэлхийн соронзон орон

Гэрлийн мөн чанарын талаархи үзэл бодлыг хөгжүүлэх. Гэрлийн интерференцийн үзэгдэл

Үйлдлийг эх үүсвэрээс хүлээн авагч руу дамжуулах хоёр боломжит аргын дагуу гэрэл гэж юу болох, мөн чанар нь юу болох талаар огт өөр хоёр онол гарч ирж эхлэв. Түүнээс гадна тэд 17-р зуунд бараг нэгэн зэрэг үүссэн ...

Оптикийн хөгжил

Декартыг гэрлийн долгионы онолыг үндэслэгч гэж үзэж болно. Декарт хоосон орон зайн оршин тогтнохыг эсэргүүцэгч байсан тул гэрлийг гэрлийн бөөмсийн урсгал гэж үзэж чадахгүй байв. Декартын хэлснээр гэрэл бол дарамттай адил зүйл юм ...

Латви дахь цахилгаан эрчим хүчний салбарын хөгжил. Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх өөр аргууд

Долгионы цахилгаан станц гэдэг нь усны орчинд байрладаг байгууламж бөгөөд түүний зорилго нь долгионы кинетик энергиэс цахилгаан үүсгэх явдал юм. Хэд хэдэн төрлийн долгионы цахилгаан станцууд байдаг. Ажлын зарчим нь...

Фуллерений молекулууд дээр рентген туяаны тархалт

Давтамжтай материаллаг орчинд гармоник хэлбэлзлийг гүйцэтгэдэг эх үүсвэрийг авч үзье. Дараа нь түүний хөдөлгөөнийг хэлбэрийн функцээр тодорхойлно. Эхний үе шат 0-ийг тэг болгоё...

Гэрлийн мөн чанарын талаархи үзэл бодлыг бий болгох

Шинжлэх ухааны оптикийн эхлэл нь 17-р зууны эхэн үед гэрлийн тусгал, хугарлын хуулиудыг нээсэнтэй холбоотой юм. (W. Snellius, R. Descartes). Шинээр гарч ирж буй оптикийн хувьд маш том бэрхшээл бол өнгөний тайлбар байв ...

ANSYS багц дахь конвектив урсгалын тоон судалгаа

Хүчтэй соронзон орны нөхцөлд квант цэг дэх устөрөгчтэй төстэй хольцын төвүүдийн энергийн спектр ба оптик шинж чанарууд

Энэхүү ажлын зорилго нь хүчтэй соронзон орны нөхцөлд квант цэг - устөрөгчтэй төстэй хольцын төвийн цогцолборуудын соронзон-оптик шингээлтийн онолын судалгаа юм. Хэргийг уртын...

Хэт дамжуулагчийн үзэгдэл

1957 онд Бардин, Купер, Шриффер нар материйн хэт дамжуулагч төлөвийн тууштай онолыг (BCS онол) бүтээжээ. Ландаугаас нэлээд өмнө гелий II-ийн хэт шингэний онолыг бий болгосон. Энэ нь тодорхой болсон ...

19-р зууны эхэн үеийн оптик асуудлуудыг сонирхож байна. Энэ нь цахилгаан, хими, уурын инженерийн сургаалыг хөгжүүлэх замаар тодорхойлогдсон. Дулаан, гэрэл, цахилгаан хоёрын мөн чанарт нийтлэг зүйл байх магадлал маш өндөр байсан. Фотохимийн урвал, дулаан, гэрэл ялгарах химийн урвал, цахилгаан эрчим хүчний дулааны болон химийн нөлөөллийг нээж, судлах нь гэрлийн судалгаа нь шинжлэх ухаан, практикийн чухал асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигтай байх болно гэж бодсон.

Эфирийн асуудал.Аливаа шинэ онол нь зарим асуудлыг шийдвэрлэхийн зэрэгцээ хэд хэдэн шинэ онолуудыг бий болгодог. Энэ нь гэрлийн долгионы онолтой холбоотой юм. Гэрлийн корпускуляр долгионы онолоос ялгаатай нь гэрлийн долгионы тээвэрлэгч болох орчны шинж чанарын асуудлыг шийдэх шаардлагатай байв. Декартын үеэс ийм зөөвөрлөгчийг эфир гэж нэрлэдэг. Эфирийн шинж чанарууд юу вэ гэсэн асуултын хариулт нь хоёр үндсэн асуудлыг шийдвэрлэхэд оршино.

Нэгдүгээрт, гэрлийн чичиргээ нь ямар төрлийн долгион юм - уртааш эсвэл хөндлөн. Хэрэв гэрлийн долгион нь дууны чичиргээ шиг уртааш байсан бол эфирийн онолыг акустик ба хийн онолтой адилтгах ёстой. Ийм чичиргээ нь зөвхөн нягт (хийн бус) орчинд тархдаг тул хөндлөн чичиргээний онол нь илүү төвөгтэй байдаг;

хоёрдугаарт, эфир нь хөдөлж буй гэрлийн эх үүсвэртэй хэрхэн харьцдаг вэ (түүгээр зөөгддөггүй эсвэл бүрэн эсвэл хэсэгчлэн зөөгддөггүй). Өөрөөр хэлбэл, эфир нь механик хөдөлгөөнд үнэмлэхүй лавлах систем болж чадах уу, түүнийг хайх нь И.Ньютон физикийн мэдлэгийг батлахад шаардлагатай гэж үзсэн.

Эхний асуултанд хариулахын тулд гэрлийн туйлшралын тайлбар нь шийдвэрлэх ач холбогдолтой болсон бөгөөд энэ нь (Т. Юнгийн харуулсан) зөвхөн хөндлөн хэлбэлзлийн таамаглал дээр үндэслэн боломжтой юм. Френель мөн гэрлийн туйлшралын онолыг боловсруулсан. Энэ онолын дагуу гэрэлтдэг биетээс ялгарах гэрэл нь туйлширдаггүй. Биеийн молекул бүр цаг мөч бүрт хавтгай туйлширсан гэрэл ялгаруулдаг ч молекул бүрийн хөдөлгөөний санамсаргүй байдлаас шалтгаалан өөр өөр чиглэлд хэлбэлзэж, санамсаргүй цохилтын үр дүнд молекул бүрийн хэлбэлзлийн чиглэл тасралтгүй өөрчлөгддөг. халсан биеийн молекул мэдэрдэг. Гэрэлтэгч биеийн молекулуудаас ялгарах долгионууд нийлээд нэг долгион үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тасралтгүй, эмх замбараагүй хэлбэлзэж, хэлбэлзлийн чиглэлийг өөрчилдөг. Энэ бол байгалийн гэрэл юм. Хатуу болор дахь гэрлийн туйлшралыг хоёр перпендикуляр чиглэлд болорын тэнхлэгийн дагуух байгалийн гэрлийн чичиргээний задралаар тайлбарладаг. Мөн туйлширсан туяа нь бие биедээ саад болдоггүй, нөлөөлдөггүйгээс Френель гэрлийн чичиргээний хөндлөн шинж чанарын талаар зөв дүгнэлт хийжээ.

Гэхдээ гэрлийн чичиргээний хөндлөн шинж чанарыг тодорхойлох нь хэд хэдэн шинэ бэрхшээлийг бий болгосон: нэг талаас эфир нь хөндлөн чичиргээний тээвэрлэгчийн хувьд (хамгийн өндөр хурдаар тархдаг) маш хатуу бодис байх ёстой, нөгөө талаас. гар, энэ нь селестиел биетүүдийг дамжин өнгөрөхөд мэдэгдэхүйц саад тотгор учруулах ёсгүй. Энэ зөрчилдөөнийг тайлбарлахад маш хэцүү байсан. Эфирийн шинж чанарын талаар олон (түүний дотор маш ухаалаг) таамаглал дэвшүүлсэн боловч тэдгээрийн аль нь ч шинжлэх ухаанд хадгалагдаагүй байна.

Гэрлийн долгионы онолд өөр нэг чухал асуудал гарч ирдэг - хөдөлж буй Дэлхий ба эфирийн харилцан үйлчлэлийн мөн чанарыг гэрлийн долгионы тээвэрлэгч болгон тодорхойлох; илүү өргөн хүрээнд - эфир ба бодисын харилцан үйлчлэлийн асуудал. Тодруулбал, эфир нь сансар огторгуйд хөдөлж байх үед Дэлхийд зөөгддөг үү, үгүй юу гэсэн асуултад илэрхийлсэн. Хэрэв эфирийг хөдөлж буй биетүүд авч явахгүй бол энэ нь үнэмлэхүй лавлах хүрээ бөгөөд механик, цахилгаан, соронзон, оптик процессуудыг нэг цогц болгон холбож болно. Хэрэв эфирийг хөдөлж буй биетүүд авч явбал энэ нь үнэмлэхүй лавлах хүрээ биш бөгөөд энэ нь оптик үзэгдэлд эфир ба бодисын харилцан үйлчлэл байдаг гэсэн үг боловч механик үзэгдэлд ийм харилцан үйлчлэл байхгүй тул зайлшгүй шаардлагатай байсан. аберрацийн үзэгдэл, Доплер эффект гэх мэтийг янз бүрээр тайлбарлах нь энэ асуудал 19-р зууны туршид харьцангуйн тусгай онол гарч ирэх хүртэл онолын физикийн үндсэн асуудлуудын хөгжлийг тодорхойлсон. Энэ нь ялангуяа Ж.К.-ийг бүтээсний дараа хурц болсон. Максвеллийн цахилгаан соронзон орны онол.

Гэрлийн мөн чанарын тухай шинжлэх ухааны анхны таамаглалыг 17-р зуунд илэрхийлсэн. Энэ үед гэрлийн хоёр гайхалтай шинж чанарыг олж илрүүлсэн - нэгэн төрлийн орчинд тархах шулуун байдал, гэрлийн цацрагийн тархалтын бие даасан байдал, жишээлбэл. өөр гэрлийн цацрагийн тархалтад нэг гэрлийн туяа нөлөө үзүүлэхгүй байх.

И.Ньютон 1672 онд гэрлийн корпускуляр шинж чанарыг санал болгосон. Гэрлийн долгионы онолыг боловсруулсан Ньютоны үеийн хүмүүс болох Р.Гүк, Х.Гюйгенс нар гэрлийн корпускуляр онолыг эсэргүүцэж байв.

Гэрлийн хурд. Гэрлийн мөн чанарыг судлах анхны том дэвшил бол гэрлийн хурдыг хэмжих явдал байв.

Гэрлийн хурдыг хэмжих хамгийн энгийн арга бол гэрлийн дохиог тодорхой зайд туулах хугацааг хэмжих явдал юм.

Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн туршилтыг хийх оролдлого бүтэлгүйтсэн тул толин тусгалаас хэдэн километрийн зайд ч гэрлийн саатал илрээгүй.

Гэрлийн хурдыг анх удаа одон орон судлалын аргаар туршилтаар тодорхойлжээ. Данийн эрдэмтэн Олаф Рёмер (1644-1710) 1676 онд. Тэрээр нарны эргэн тойронд эргэлдэж байгаатай холбоотойгоор Дэлхий ба Бархасбадь гарагийн хоорондох зай өөрчлөгдөхөд Бархасбадийн хиймэл дагуул Io сүүдэрт харагдах үе үе өөрчлөгддөг болохыг олж мэдэв. Дэлхий Бархасбадьтай харьцуулахад нарны нөгөө талд байгаа тохиолдолд Ио хиймэл дагуул Бархасбадийн араас тооцоолсон хугацаанаас 22 минутын дараа гарч ирдэг. Гэвч хиймэл дагуулууд гаригуудыг жигд тойрон эргэдэг тул энэ саатал илт харагдаж байна. Дэлхий болон Бархасбадийн хоорондох зай ихсэх тусам Бархасбадийн хиймэл дагуул гарч ирэх хугацаа хойшлогдож байгаагийн шалтгааныг гэрлийн хязгаарлагдмал хурд гэж Рөмер тааварлав. Ийнхүү тэрээр гэрлийн хурдыг тодорхойлж чаджээ.

Гэрлийн тодорхойлолт

Гэрэл бол нүдэнд үл үзэгдэх цахилгаан соронзон цацраг юм. Гэрэл гадаргуу дээр тусах үед харагдах болно. Өнгө нь янз бүрийн урттай долгионоос үүсдэг. Бүх өнгө хамтдаа цагаан гэрлийг үүсгэдэг. Призм эсвэл усны дуслаар гэрлийн цацраг хугарахад солонго гэх мэт өнгөний бүхэл бүтэн спектр харагдах болно. Нүд нь 380 - 780 нм харагдахуйц гэрлийн хүрээг хүлээн авдаг бөгөөд үүнээс гадна хэт ягаан (хэт ягаан туяа) ба хэт улаан туяа (IR) байдаг.

Гэрлийн онол үүссэн

17-р зуунд гэрлийн хоёр онол гарч ирэв: долгион ба корпускуляр. Корпускуляр онолыг Ньютон, долгионы онолыг Гюйгенс дэвшүүлсэн. Гюйгенсийн санаагаар гэрэл бол бүх орон зайг дүүргэдэг эфир буюу тусгай орчинд тархдаг долгион юм. Энэ хоёр онол удаан хугацааны туршид зэрэгцэн оршиж байсан. Хэрэв аль нэг онолын дагуу аливаа үзэгдлийг тайлбарлах боломжгүй байсан бол нөгөө онолын дагуу энэ үзэгдлийг тайлбарлаж болно. Тийм ч учраас энэ хоёр онол маш удаан хугацаанд бие биетэйгээ зэрэгцэн оршсоор ирсэн.

Жишээлбэл: хурц сүүдэр үүсэхэд хүргэдэг гэрлийн шулуун шугаман тархалтыг долгионы онол дээр үндэслэн тайлбарлах боломжгүй юм. Гэвч 19-р зууны эхээр дифракц, интерференц зэрэг үзэгдлүүд илэрсэн нь долгионы онол нь корпускулын онолыг эцэслэн ялсан гэсэн санааг төрүүлжээ. 19-р зууны хоёрдугаар хагаст Максвелл гэрэл бол цахилгаан соронзон долгионы онцгой тохиолдол гэдгийг харуулсан. Эдгээр бүтээлүүд нь гэрлийн цахилгаан соронзон онолын үндэс суурь болсон юм.

Гэсэн хэдий ч 20-р зууны эхэн үед гэрэл ялгарч, шингээх үед энэ нь бөөмсийн урсгал шиг ажилладаг болохыг олж мэдсэн.

Корпускуляр онол

Ялгаруулагч (корпускуляр): гэрэл нь гэрэлтэгч биеэс ялгардаг жижиг хэсгүүдээс (корпускул) бүрдэнэ. Энэ үзэл бодлыг геометрийн оптик дээр үндэслэсэн гэрлийн тархалтын шулуун шударга байдал дэмжиж байсан боловч дифракц ба интерференц энэ онолд тийм ч сайн тохирохгүй байв. Эндээс л долгионы онол гарч ирдэг.

Долгионы онол

Ньютоныг ихэвчлэн гэрлийн корпускуляр онолыг дэмжигч гэж үздэг; Үнэндээ тэр ердийнх шигээ "таамаглал дэвшүүлээгүй" бөгөөд гэрэл нь эфирийн долгионтой холбоотой байж болохыг шууд хүлээн зөвшөөрсөн. 1675 онд Хатан хааны нийгэмлэгт танилцуулсан зохиолдоо тэрээр гэрэл нь эфирийн чичиргээ байж болохгүй, тэр цагаас хойш жишээлбэл, дуу чимээ шиг муруй хоолойгоор дамжин өнгөрч болно гэж бичжээ. Гэхдээ нөгөө талаас, тэр гэрлийн тархалт нь эфир дэх чичиргээг өдөөдөг бөгөөд энэ нь дифракц болон бусад долгионы эффектийг үүсгэдэг. Үндсэндээ Ньютон хоёр аргын давуу болон сул талуудыг тодорхой мэдэж байсан тул гэрлийн бөөмс долгионы онолыг дэвшүүлэв. Ньютон бүтээлүүддээ гэрлийн физик тээвэрлэгчийн тухай асуултыг орхин гэрлийн үзэгдлийн математик загварыг нарийвчлан тодорхойлсон: "Гэрэл болон өнгө хугарлын тухай миний сургаал бол түүний гарал үүслийн талаар ямар ч таамаглалгүйгээр гэрлийн тодорхой шинж чанарыг тогтоох явдал юм. .” Долгионы оптикууд гарч ирэхдээ Ньютоны загваруудыг үгүйсгээгүй, харин тэдгээрийг шингээж, шинэ үндэслэлээр өргөжүүлсэн.

Хэдийгээр таамаглалд дургүй байсан ч Ньютон "Оптик" номын төгсгөлд шийдэгдээгүй асуудлуудын жагсаалт, тэдэнд өгөх боломжтой хариултуудыг оруулсан болно. Гэсэн хэдий ч эдгээр жилүүдэд тэр үүнийг аль хэдийн төлж чадсан - "Принсипиа" -ын дараа Ньютоны эрх мэдэл маргаангүй болж, цөөхөн хүн түүнийг эсэргүүцэж зүрхэлжээ. Хэд хэдэн таамаглал нь эш үзүүллэг болж хувирав. Тодруулбал, Ньютон:

таталцлын талбар дахь гэрлийн хазайлт;

гэрлийн туйлшралын үзэгдэл;

гэрэл ба бодисын харилцан хувиргалт.

Гэрлийн долгионы онол

Гэрлийн долгионы онол- гэрлийн мөн чанарыг тайлбарласан онолуудын нэг. Онолын гол байр суурь нь гэрэл нь долгионы шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон долгион шиг ажилладаг (урт нь бидний харж буй гэрлийн өнгийг тодорхойлдог) дээр суурилдаг.

Энэ онолыг олон туршилтаар (ялангуяа Т. Янгийн туршилтаар) баталж байгаа бөгөөд гэрлийн энэ зан байдал (цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр) гэрлийн дисперс, дифракц, хөндлөнгийн оролцоо зэрэг физикийн үзэгдлүүдэд ажиглагддаг. Гэсэн хэдий ч гэрэлтэй холбоотой бусад олон физик үзэгдлийг зөвхөн долгионы онолоор тайлбарлах боломжгүй юм.

Энэ онол нь Гюйгенсээс гаралтай. Энэ нь гэрлийг хөндлөн монохроматик цахилгаан соронзон долгионы багц гэж үздэг бөгөөд эдгээр долгионы хөндлөнгийн оролцооны үр дүнд ажиглагдсан оптик нөлөөллийг авч үздэг. Цацрагийн энерги нь бусад төрлийн энергид шилжихгүй байх үед эдгээр долгионууд нь бие биедээ нөлөөлдөггүй, учир нь орон зайн тодорхой бүсэд интерференцийн үзэгдлүүд үүссэн тул долгион нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр үргэлжлэн тархдаг гэж үздэг. түүний шинж чанар. Цахилгаан соронзон цацрагийн долгионы онол нь онолын тайлбараа Максвеллийн тэгшитгэл хэлбэрээр Максвеллийн бүтээлүүдээс олсон. Гэрлийн тухай ойлголтыг долгион болгон ашиглах нь интерференц ба дифракцтай холбоотой үзэгдлүүдийг, түүний дотор гэрлийн талбайн бүтцийг (дүрслэл ба голограф) тайлбарлах боломжийг олгодог.

Мөн үзнэ үү

Викимедиа сан.

2010 он.

Бусад толь бичгүүдээс "Гэрлийн долгионы онол" гэж юу болохыг хараарай.гэрлийн долгионы онол

- banginė šviesos teorija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. гэрлийн долгионы онол; гэрлийн долгионы онол вок. Wellentheorie des Lichtes, f rus. гэрлийн долгионы онол, f pranc. théorie ondulatoire de la lumière, f … Физикос терминų žodynas

Гэрэл бол гэрлийн мөн чанарыг тайлбарладаг онолуудын нэг юм. Онолын гол байр суурь нь гэрэл нь долгионы шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон долгион шиг ажилладаг (урт нь бидний харж буй гэрлийн өнгийг тодорхойлдог) дээр суурилдаг. Онол... ... Википедиа Физик хэсэг долгион гарч ирэх үзэгдлийн цогцыг судалдаг оптик. гэрлийн мөн чанар. Долгионуудын талаархи санаанууд. Гэрлийн дахин тархалт нь Голлын үндсэн бүтээлүүдэд буцаж ирдэг. эрдэмтэн 2 давхар 17-р зуун X. Гюйгенс. Амьтад V. o-ийн хөгжил .........

Физик нэвтэрхий толь бичиг Шинжлэх ухааны мэдлэгийг зохион байгуулах хамгийн хөгжингүй хэлбэр нь судалж буй бодит байдлын хэв маяг, чухал холболтын талаархи цогц ойлголтыг өгдөг. T.n-ийн жишээнүүд. нь И.Ньютоны сонгодог механик, корпускуляр ба долгион... ...

Философийн нэвтэрхий толь бичиг - (Грекийн онолоос ажиглалт, авч үзэх, судлах) шинжлэх ухааны мэдлэгийг зохион байгуулах хамгийн хөгжсөн хэлбэр, бодит байдлын тодорхой хүрээний хэв маяг, чухал холболтын талаар цогц санааг өгдөг. Т.-ийн жишээнүүд нь......

Логик нэр томьёоны толь бичиг

Долгионы гадаргуу нь ижил фазын ерөнхий координатын гажигтай цэгүүдийн геометрийн байрлал юм. Хэрэв долгионы эх үүсвэр нь цэг бол нэгэн төрлийн ба изотроп орон зай дахь долгионы гадаргуу нь... ... Википедиа

Квантын механик ... Википедиа

Хуванцар байдлын онол нь тасралтгүй механикийн салбар бөгөөд уян хатан байдлын хязгаараас давсан хэв гажилттай бие дэх хүчдэл ба шилжилтийг тодорхойлох зорилготой юм. Хатуухан хэлэхэд, уян хатан байдлын онолд стресс төлөвийг... ... Википедиа гэж үздэг.

Тасралтгүй механик ... Википедиа

Номууд

Гэрлийн долгионы онол, Strutt J. W.. Жон Уильям Струтын гэрлийн долгионы онол, Лорд Рэйли (илүү зөвөөр хэлбэл Рэйли) 1888 онд Бритауника нэвтэрхий толь сэтгүүлийн 9 дэх хэвлэлд зориулж нийтлэл болгон бичсэн. Гүн гүнзгий, нарийн шинжилгээний мастер...

Гэрлийн тархалтын долгионы онол. Гюйгенсийн гэрлийн долгионы онолын үндсэн зарчим

Гэрлийн мөн чанарын талаархи үзэл бодлыг бий болгох

1.2 Гэрлийн долгионы онол

Гэрлийн тодорхойлолт

Мөн үзнэ үү

2010 он.

Номууд